1. Spildevandskilder, typiske forurenende stoffer og vandegenskaber
Spildevand fra fremstilling af siliciumcarbid- (SiC-) og galliumnitrid- (GaN-) halvledere stammer primært fra epitaktisk vækst, ætsning, ionimplantation, tyndfilmdeposition, waferpudsning og rengøring samt rensning af renrum. I forhold til spildevand fra konventionelle siliciumhalvledere har spildevand fra halvledere af tredje generation en langt mere kompleks sammensætning og er betydeligt sværere at behandle.
Typiske forureninger omfatter fluorid, høje koncentrationer af syrer og baser, ultrafine siliciumcarbidpartikler, galliumforbindelser, nitridforbindelser, spor af tungmetalioner samt små mængder organiske forureninger såsom rester af fotolak og kemikalier til fjernelse af fotolak, hvilket resulterer i svingende COD-værdier.
Spildevandet er kendetegnet ved skiftende stærkt sure og alkaliske strømme, høje fluoridkoncentrationer, ultrafine opløste partikler og meget korrosive egenskaber. Stabile kolloidale partikler sedimenterer meget langsomt, hvilket øger risikoen for tilstoppelse af rørledninger og membranblokering. Desuden kræver fremstilling af halvledere med bred båndafstand ultra-ren genbrugsvand, hvor kravene til vandkvalitet er langt strengere end de almindelige krav til industrielt spildevand.
2. Almindelige kundeudfordringer
Producenter af SiC- og GaN-halvledere står ofte over for flere udfordringer i forbindelse med spildevandsrensning.
Ultrafine SiC- og GaN-partikler er svære at fjerne ved almindelig sedimentation, hvilket resulterer i slamopbygning, udstyrsblokering, hyppig membranforurening og dyre produktionsstop. Højfluoridholdigt spildevand, der genereres under ætsningsprocesser, er svært at behandle konsekvent, hvilket gør det udfordrende at overholde de stigende miljømæssige udledningskrav.
Produktionsprocessen genererer også skiftende surt og basisk spildevand med høj korrosivitet, hvilket kræver specialiseret korrosionsbestandigt udstyr frem for standard industrielle systemer. Samtidig kræver halvlederproducenter ekstremt høje genbrugsrater af ultraren vand, mens konventionelle behandlingsteknologier ofte ikke opfylder den krævede vandkvalitet, hvilket fører til overdreven friskvandsforbrug og højere driftsomkostninger.
Desuden har moderne halvlederfabrikker typisk begrænset installationsplads og hurtigt udviklende produktionslinjer, hvilket gør konventionelle store behandlingsfaciliteter svære at udvide eller opgradere. Som et resultat er der stigende efterspørgsel efter kompakte, modulære og fuldt tilpassede spildevandssystemer, der er designet specifikt til præcisionshalvlederfremstilling.
3. Behandlingsproces og konfiguration af kerneudstyr
For at håndtere det høje fluoridindhold, de ultrafine partikler og de korrosive egenskaber i SiC- og GaN-spildevand anvender vi en dedikeret behandlingsproces, som består af:
Adskilt indsamling → præcis pH-justering og kolloid destabilisering → koagulation og fluoridfjernelse → finfiltrering → avanceret membranrensning → genbrug af ultrarenset vand
Sure, alkalisk, fluoridholdig og procesaffaldsvand strømmer ind og udliges separat for at minimere hydrauliske og vandkvalitetsudsving. Præcis pH-styring destabiliserer kolloidale partikler, mens et optimeret koagulations- og sedimenteringssystem effektivt fjerner opløste stoffer og størstedelen af fluorid.
Aktiveret kuladsorption og præcisionsfiltrering eliminerer spor af organiske forbindelser og resterende metalforureninger. Den behandlede vand gennemgår derefter et ultrafiltrationssystem (UF), efterfulgt af et anti-fouling omvendt osmose-system (RO) til dyb desalination, hvilket producerer vand af høj renhed, der er velegnet til waferrensning og andre halvlederfremstillingsprocesser.
Kernemateriel omfatter:
- Korrosionsbestandige udligevandstanke og pH-justeringssystemer
- Højtydende fluoridfjernelses- og kolloidnedbrydningsreaktorer
- Fuldt automatiserede vandblødgøringssystemer
- Anti-foulings membranfiltrationssystemer
- Intelligente kemikaliedoseringssystemer
- Højpræcise online-vandkvalitetsmåleinstrumenter
4. Løsningsfordele
Denne løsning er specifikt udviklet til halvlederfremstilling af tredje generation af SiC og GaN og adresserer effektivt tre kritiske branchemæssige udfordringer: fjernelse af ultrafine partikler, kontrol af fluorid samt korrosionsbestandighed.
Det rensede vand opfylder konsekvent både kravene til genbrug i produktionen og miljømæssige udledningsstandarder. Ikke-standardiseret specialudstyr kan tilpasses kompakte anlægsopstillinger og stærkt korrosive driftsmiljøer, med forstærkede anti-korrosionskonstruktioner, anti-tilstopningsstrømningskanaler samt modulære, kompakte design til halvlederfaciliteter.
Alle kerneelektriske styresystemer, mekanisk udstyr og vandbehandlingskomponenter fremstilles i overensstemmelse med internationalt anerkendte CE-, UL- og ISO-standarder, hvilket sikrer fremragende sikkerhed, pålidelighed og overholdelse af regulativerne for high-end halvlederanvendelser.
Systemet tilbyder fremragende modstand mod svingninger i vandkvaliteten, hvilket betydeligt reducerer membranforurening, vedligeholdelsesfrekvensen og driftsstop. Genbrugsraten for vand kan overstige 95 %, hvilket betydeligt reducerer forbruget af friskt vand og de samlede driftsomkostninger.
Dens modulære, pladsbesparende design gør det muligt at udvide kapaciteten fleksibelt, mens fuldautomatisk intelligent kontrol sikrer stabil drift til kontinuerlig, præcisionsbaseret halvlederfremstilling.
5. Projektreferencer og dokumentationsstøtte
Vi har succesfuldt leveret spildevandstreatmentsystemer til produktionsfaciliteter for SiC- og GaN-halvlederwafer, herunder en benchmark-facilitet for bredbåndshalvlederproduktion med en behandlingskapacitet på 900 m³/dag.
Systemet har fungeret pålideligt og har effektivt elimineret partikelakkumulering, stabiliseret fluoridfjernelse og konsekvent produceret genbrugsvand, der opfylder kravene til ultraren vand til halvlederanvendelse.
Understøttende dokumentation omfatter:
- Egenudviklede procespatenter
- CE-, UL- og ISO-certificeringer
- Uafhængige testrapporter for vandkvalitet
- Projektacceptancedokumentation
- Referenceprojekter fra ledende halvlederproducenter
6. Serviceomfang og samarbejdsproces
Vi leverer omfattende EPC-færdigløsninger for spildevandstreatment til producenter af halvledere af tredje generation, herunder stedets undersøgelse, vandkvalitetsanalyse, tilpasset procesengineering, fremstilling af ikke-standardudstyr, installation, idriftsættelse, drifts- og vedligeholdelsesservice, systemopgraderinger samt levering af forbrugsartikler i hele systemets levetid.
Standard samarbejdsgang
- Stedundersøgelse og spildevandsprøvetagning med omfattende vandkvalitetsanalyse
- Tilpasset proces- og udstyrsdesign baseret på produktionsforhold
- Udstyrsfremstilling og lokal opbygning efter kontraktbekræftelse
- Installation, idriftsætning og integreret prøvedrift, indtil stabil overholdelse er opnået
- Projektacceptstøtte og operatørtræning
- Langvarig forebyggende vedligeholdelse, teknisk support, systemoptimering og opgraderingstjenester
EN
